TW201326546A - 環形海洋發電裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種環形海洋發電裝置，包括有一浮動載具機構、一垂直式風車組及一發電機組；係在該浮動載具機構上設置該垂直式風車組，並將該垂直式風車組之動力輸出端連結發電機組；據此，利用該浮動載具機構能使本發明之環形海洋發電裝置穩定的浮於水面上，並藉由風作用在該垂直式風車組上而在其轉軸產生動力，此動力再傳遞到該發電機組轉換成電能者。

Description

環形海洋發電裝置

　　本發明係有關於一種環形海洋發電裝置，尤其是指一種能浮載在水面上，以利用水面的寬闊無阻礙，使風能無阻礙的作用在垂直式風車組上，提昇風能轉換成電能之效率的環形海洋發電裝置。

　　按，由於有相關的報導指出石油將於數十年內開發殆盡，而核能電廠又有核廢料處理的問題，再加上環保意識的抬頭，世界各國除了注重於減少火力發電與核能發電的使用，並積極宣導節能減碳政策外，且因環保能源具有潔淨零污染與自產特性，能夠永續使用，因此世界各國更致力於各項環保能源的研究與開發。環保能源包括利用太陽能、風能、潮汐能量、地熱、原生質、海水溫差、海水鹽分濃度、沼氣等等。

　　其中，以風能轉換為可用能源而言，主要是透過一風力發電機組，該風力發電機組係以風車接收風能，並將之轉換為電力，其多設置於颳強風地區，以確保發電量。風車體積越大、設置位置越高、風力越強，其發電量也將越高；由於陸地常受到地形、遮蔽物等因素，影響風力的強度與方向，而且陸上土地成本過高，可興建大型化風力發電機組的位置有限；反觀海上，因海水表面溫度變化較陸地穩定，風場環境較為平穩，風力較強，為開發風力發電的良好環境，因此，近年來各國都大力將風力發電的發展漸漸往海上建置。

今，發明人即是鑒於台灣四週環海，且海上發電可避開高昂土地成本，加上溫室效應引發海平面持續上升，並在考量颱風強大破壞力下，而研發出本發明之環形海洋發電裝置；本發明之環形海洋發電裝置是採浮動式設計，且屏棄傳統風車葉片三槳式設計，使之能因應起伏不定之海象與強勁風力者。

　　本發明之主要目的，係提供一種環形海洋發電裝置，主要是透過環形的設置

　　上述本發明之主要目的與功效，是由以下之具體技術手段所達成：

　　一種環形海洋發電裝置，包括有一浮動載具機構、一垂直式風車組及一發電機組；係在該浮動載具機構上設置該垂直式風車組，並將該垂直式風車組之動力輸出端連結發電機組；據此，利用該浮動載具機構能使本發明之環形海洋發電裝置穩定的浮於水面上，並藉由風作用在該垂直式風車組上而在其轉軸產生動力，此動力再傳遞到該發電機組轉換成電能者。

　　如上所述本發明之環形海洋發電裝置，其中，該浮動載具機構是由複數個浮動載體單元透過彼此間之連結器串聯而成環狀。每一個浮動載體單元包括有複數個浮力管及將各浮力管束合固定之固定件，該浮力管是在一中空的管體內設置浮體；該連結器是在一片體上組設複數個套筒，並與該浮動載體單元之各浮力管對應，各套筒為供該浮動載體單元之各浮力管對應接設。

　　其中，於各該連結器的內、外側穿設有纜線，以透過纜線使各浮動載體單元間的連結關係更為穩固。

　　如上所述本發明之環形海洋發電裝置，其中，該垂直式風車組是由複數個垂直式風車組成，每一個垂直式風車均具有一轉軸，轉軸周壁設有複數個垂直式葉片，透過風力作用在該垂直式葉片上驅使該轉軸轉動，而在轉軸上產生動能。

　　如上所述本發明之環形海洋發電裝置，其中，該發電機組包括複數個發電機與複數個供承載各發電機之載板，令各垂直式風車之轉軸穿過一載板後銜接一發電機，以將轉軸上產生之動能傳遞與發電機發電，而各發電機產生之電能再予以集結輸出。

　　其中，兩兩相鄰的各載板之間彼此樞接，且在的載板內、外側穿設有纜線，以透過纜線分散因水面起伏而作用於各載板之力量，使各載板間的連結關係更為穩固。

　　為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

　　如第一圖所示者，為本發明之環形海洋發電裝置的整體架構示意圖；第二圖所示者，為本發明之環形海洋發電裝置的局部架構放大示意圖；第三圖所示者，為本發明之環形海洋發電裝置的浮動載具機構放大示意圖。

　　本發明之環形海洋發電裝置包括有：一浮動載具機構（１）、一垂直式風車組（２）及一發電機組（３）。

　　該浮動載具機構（１）係呈環形狀，該垂直式風車組（２）設置在該浮動載具機構（１）上，使該垂直式風車組（２）亦呈環狀排列，該垂直式風車組（２）之動力輸出端連結該發電機組（３）。

　　據此，透過該浮動載具機構（１）的設置能使本發明之環形海洋發電裝置能夠浮於水面之上，而且藉由該浮動載具機構（１）係呈環狀設置，令該浮動載具機構（１）浮於水面上之狀態之穩定性也相對較高，尤其該垂直式風車組（２）隨著該環狀之浮動載具機構（１）設置而亦呈環形狀，因此，由四面八方吹來的風均能作用在該垂直式風車組（２），使該垂直式風車組（２）產生動能，此動能再經動力輸出端傳遞到該發電機組（３），由該發電機組（３）轉換成電能者。

　　其中，在本發明之環形海洋發電裝置的較佳實施例中，該浮動載具機構（１）是由複數個浮動載體單元（１１）透過彼此間之連結器（１２）串聯而成環狀者。

　　其中，每一個浮動載體單元（１１）均包括有複數個浮力管（１１１）及將各浮力管（１１１）束合固定之固定件（１１２），且該浮力管（１１１）是在一中空的管體（１１３）內設置浮體（１１４）者；該連結器（１２）是在一片體（１２１）上組設複數個套筒（１２２），各個套筒（１２２）並與該浮動載體單元（１１）之各浮力管（１１１）端部對應並接設。

　　其中，於各連結器（１２）的內、外側進一步穿設有纜線（１３），藉由該纜線（１３）穿設各連結器（１２）將各浮動載體單元（１１）予以串接，使得各浮動載體單元（１１）間的連結關係能更為穩固。

　　其中，在本發明之環形海洋發電裝置的較佳實施例中，該垂直式風車組（２）是由複數個垂直式風車（２１）組成，每一個垂直式風車（２１）均具有一轉軸（２１１），並在該轉軸（２１１）周壁設有複數個垂直式葉片（２１２）；於是，透過風作用在該垂直式風車（２１）之垂直式葉片（２１２）上時，該垂直式葉片（２１２）即能驅使該垂直式風車（２１）之轉軸（２１１）轉動，而在該轉軸（２１１）上產生動能。

　　其中，在本發明之環形海洋發電裝置的較佳實施例中（以下請同時參第四圖），該發電機組（３）包括有複數個發電機（３１）與複數個載板（３２），各載板（３２）係供承載各發電機（３１），令各垂直式風車（２１）之轉軸（２１１）穿過該載板（３２）後銜接該發電機（３１），將該轉軸（２１１）上產生之動能傳遞給該發電機（３１）發電；較佳為，各發電機（３１）產生之電能輸送至匯集裝置（４），以藉該匯集裝置（４）匯整各發電機（３１）產生之電能，且予以集結輸出。

　　其中，該發電機組（３）進一步令兩兩相鄰的各載板（３２）之間彼此樞接，即令各載板（３２）對接的端面處設凹凸的嵌接部（３２１），並在嵌接部（３２１）上設有徑向貫穿之穿孔（３２２），於兩兩載板（３２）之嵌接部（３２１）在凹凸對應嵌接後，以一插銷（３２３）穿入兩載板（３２）之嵌接部（３２１）的穿孔（３２２），將兩兩相鄰的載板（３２）彼此樞接連結。

　　其中，在各載板（３２）的內、外側進一步穿設有纜線（３３），藉由該纜線（３３）穿設各載板（３２），將各載板（３２）予以串接，以透過纜線（３３）分散因水面起伏而作用於各載板（３２）之力量，使各載板（３２）間的連結關係更為穩固。

　　其中，在本發明之環形海洋發電裝置的較佳實施例中，於該浮動載具機構（１）上等分連結有固定錨（５）【如第五圖所示】，以利用固定錨（５）鉤掣海床，將本發明之環形海洋發電裝置設置在海上之位置固定，而不會隨波逐流。

　　經由以上的實施說明，可知本發明之環形海洋發電裝置至少具有如下所列之優點：

１、由於本發明之環形海洋發電裝置因該浮動載具機構係呈環狀設置，因此，能令該浮動載具機構浮於水面上之狀態更為穩定。

２、又本發明之環形海洋發電裝置因在浮動載具機構各浮動載體單元的連結器內、外側穿設有纜線，且在發電機組之在各載板的內、外側也穿設有纜線，故，能藉由纜線分別穿設各連結器及載板，而各自將浮動載體單元與各載板予以串接，使得各浮動載體單元間及各載板間的連結關係除更為穩固外，且具有隨浪起伏的韌性。

３、如上１、２點所述，因本發明之環形海洋發電裝置具有良好的穩定性，與隨浪起伏的韌性，因此對強風大浪有很好的適應力，尤其颱風季節是風能強勁的時刻，而能在此時獲得較佳之電能輸出效率，不似舊有技術常停機以對，以致錯失豐收機會。

４、且本發明之環形海洋發電裝置因該垂直式風車組隨著該環狀之浮動載具機構設置而亦呈環形狀排列，因此，由四面八方吹來的風均能在該垂直式風車組產生動能，並經動力輸出端傳遞到該發電機組轉換成電能者。

５、再者，本發明之發電機組係設置於載板上，且載板設置的高度約與船舶等高，因此可方便登上載板進行維修保養。

６、此外，本發明之環形海洋發電裝置係成模組化之設計，因此於海上進行施工組裝時相當方便、容易。

　　以上所舉者僅係本發明之部份實施例，並非用以限制本發明，致依本發明之創意精神及特徵，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本專利範圍之內。

　　綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體技術手段，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(1)．．．浮動載具機構

(11)．．．浮動載體單元

(111)．．．浮力管

(112)．．．固定件

(113)．．．管體

(114)．．．浮體

(12)．．．連結器

(121)．．．片體

(122)．．．套筒

(13)．．．纜線

(2)．．．垂直式風車組

(21)．．．垂直式風車

(211)．．．轉軸

(212)．．．垂直式葉片

(3)．．．發電機組

(31)．．．發電機

(32)．．．載板

(321)．．．嵌接部

(322)．．．穿孔

(323)．．．插銷

(33)．．．纜線

(4)．．．匯集裝置

(5)．．．固定錨

第一圖：為本發明之環形海洋發電裝置的整體架構示意圖

第二圖：為本發明之環形海洋發電裝置的局部架構放大示意圖

第三圖：為本發明之環形海洋發電裝置的浮動載具機構放大示意圖

第四圖：為本發明之環形海洋發電裝置的發電機組放大示意圖

第五圖：為本發明之環形海洋發電裝置於該浮動載具機構上等分連結有固定錨示意圖

(1)．．．浮動載具機構

(11)．．．浮動載體單元

(111)．．．浮力管

(112)．．．固定件

(12)．．．連結器

(13)．．．纜線

(2)．．．垂直式風車組

(21)．．．垂直式風車

(211)．．．轉軸

(212)．．．垂直式葉片

(3)．．．發電機組

(31)．．．發電機

(32)．．．載板

(321)．．．嵌接部

(322)．．．穿孔

(323)．．．插銷

(33)．．．纜線

(4)．．．匯集裝置

Claims (10)

1. 一種環形海洋發電裝置，包括一浮動載具機構、一垂直式風車組及一發電機組；該浮動載具機構呈環形狀，該垂直式風車組設置在該環形狀之浮動載具機構上，使該垂直式風車組亦呈環形狀排列，該垂直式風車組之動力輸出端連結該發電機組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該浮動載具機構是由複數個浮動載體單元透過設在彼此之間的連結器串聯而成環形狀者。
3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中，該浮動載體單元包括有複數個浮力管及將各浮力管束合固定之固定件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中，該浮力管是在一中空的管體內設置浮體。
5. 如申請專利範圍第3或4項所述之裝置，其中，該連結器是在一片體上組設複數個套筒，各個套筒並與該浮動載體單元之各浮力管對應接設。
6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中，所述之各連結器的內、外側進一步藉由纜線穿設串接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該垂直式風車組由複數個垂直式風車組成，每一個垂直式風車均具有一轉軸，並在該轉軸周壁設有複數個垂直式葉片。
8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該發電機組包括有複數個發電機與複數個承載該發電機之載板。
9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，該兩兩相鄰之載板對接的端面設凹凸的嵌接部，並在嵌接部上設有徑向貫穿之穿孔，於兩兩載板之嵌接部凹凸對應嵌接後，以一插銷穿入該穿孔，將兩兩相鄰的載板彼此樞接連結，所述之各載板的內、外側穿設有纜線以將各載板串接。
10. 如申請專利範圍第1、8或9項所述之裝置，其中，所述之各發電機產生之電能輸送至一匯集裝置匯整該各發電機產生之電能，且予以集結輸出。